Angew. Chem. 化學所李峻柏課題組在利用短肽分子多級組裝模擬天然...

2020-11-23 網易新聞

2020-11-21 19:48:46 來源: 化學加網

舉報

  導讀

  1生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特徵之一,實現了能量轉化、物質輸運和信號傳遞等重要生物功能。精準調控生物分子組裝條件,深入探究生物分子組裝體結構與功能關係,有助於在分子層面認識生物活動的分子機制、指導功能生物材料的研發。

  跳轉閱讀→

  在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室研究員李峻柏課題組在短肽分子可控組裝與功能化方面,積累了較豐富的工作和研究經驗。例如,通過精準調控一系列組裝條件,將短肽分子組裝體從短程有序的凝膠轉變為長程有序的單晶,為研究神經性退化疾病形成的分子機制提供了體外簡易模型。此外,精細調節短肽分子的排列取向,獲得了界面浸潤性可控的肽基氣凝膠醫用材料。

  

  短肽分子多級組裝模擬天然酶

  近期,研究人員通過動態共價鍵組裝,結合金屬離子配位作用,獲得了鏈狀多級有序結構短肽組裝體。研究發現,該組裝體具有優於天然漆酶的催化活性與穩定性。實驗證實,上述組裝體的結構和功能具有離子響應的可逆「開關」性質。該研究闡明了生物小分子通過「自下而上」的方式逐級有序組裝後,具有超越天然生物大分子的功能,為構築高催化活性和高穩定性人工酶提供了啟示。

  相關研究成果以A Dipeptide-Based Hierarchical Nanoarchitecture with Enhanced Catalytic Activity為題,發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。博士畢業生王晨蕾為論文第一作者,李峻柏和副研究員費進波為論文的通訊作者。

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202006994

  來源:中國科學院

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 利用短肽分子多級組裝模擬天然酶研究取得進展
    生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特徵之一,實現了能量轉化、物質輸運和信號傳遞等重要生物功能。精準調控生物分子組裝條件,深入探究生物分子組裝體結構與功能關係,有助於在分子層面認識生物活動的分子機制、指導功能生物材料的研發。
  • 化學所在利用短肽分子多級組裝模擬天然酶研究中取得進展
    生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特徵之一,實現了能量轉化、物質輸運和信號傳遞等重要生物功能。精準調控生物分子組裝條件,深入探究生物分子組裝體結構與功能關係,有助於在分子層面認識生物活動的分子機制、指導功能生物材料的研發。
  • CCS Chemistry | 底物不同催化模式也不相同——嗜熱菌蛋白酶對短肽的雙向催化研究
    Fmoc修飾的二肽,對嗜熱菌蛋白酶(Thermolysin)對短肽的選擇性催化作用進行了研究。根據不同的底物設計,可控制Thermolysin催化短肽向水解或縮合兩種完全相反的反應方向發展。利用Thermolysin的雙向催化作用可實現一鍋法對短肽胺基酸序列的改變,並伴隨著凝膠-溶膠-凝膠的轉換。
  • 【超分子】Angew. Chem.:液-液相分離介導的肽超分子組裝成核-生長新機制
    生物體內肽和蛋白質由分子態到納米纖維的結構轉變,不僅與特定生物功能的發揮有關,也與一些疾病的發生密切相關。
  • 肽基組裝界面親疏水性調控研究取得進展
    內源性生物分子自組裝在生命體中普遍存在。肽、磷脂和蛋白等通過分子間作用能自組裝成各種有序結構,實現其重要的生物功能。精準調控生物分子組裝的動態過程,能有助於深入理解和認識進行各種生物活動的分子機制。
  • 化學所在肽基組裝界面親疏水性調控方面取得新進展
    內源性生物分子自組裝在生命體中普遍存在。肽、磷脂和蛋白等通過分子間作用能自組裝成各種有序結構,實現其重要的生物功能。精準調控生物分子組裝的動態過程,能有助於深入理解和認識進行各種生物活動的分子機制。在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室李峻柏課題組對二肽分子組裝機理
  • 生物分子馬達組裝及其應用研究取得系列進展
    自然界的細胞生命活動主要是通過生物分子馬達協同運動來完成。   在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組科研人員長期致力於ATP合酶分子馬達的分子組裝研究,並取得了系列進展。
  • 底物不同催化模式也不相同——嗜熱菌蛋白酶對短肽的雙向催化研究
    短肽自組裝水凝膠的製備主要有兩種方法:化學合成法和酶催化法。其中,酶催化誘導自組裝策略可通過選擇性的短肽催化反應,協助短肽分子合成及有序排列,從而對組裝過程產生高度控制。嗜熱菌蛋白酶(Thermolysin)是一種具有熱穩定性的金屬內肽酶。
  • 化學所在生物分子馬達組裝體性能調控方面取得新進展
    以活性生物大分子為構築基元,利用分子組裝策略設計與構建仿生體系,模擬或調控生命體基本單元的結構和功能,已成為化學與生命科學交叉的前沿和熱點。  在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組長期致力於生物分子馬達ATP合酶的分子組裝與應用研究,並取得了系列進展。
  • 深研院化生學院韓偉課題組和李子剛課題組在多肽自組裝機制分子...
    FF)分子的自組裝過程,深入闡述了多肽構象對自組裝形貌和動力學的影響,為新型功能材料的設計提供了新思路。如何合理地設計多肽的分子結構從而獲得特定的自組裝納米結構是多肽自組裝材料研究的核心科學問題。多肽自組裝材料的分子設計很大程度上依賴於對多肽分子複雜多變的構象特徵與多肽自組裝行為之間關係的深入理解。運用現有的實驗技術實現對多肽自組裝過程中構象細節的表徵頗具挑戰。計算機模擬是一種與實驗測量互為補充的表徵技術,可以提供實驗上難以捕捉到的分子細節。
  • 分子仿生為構建新體系與發展生物新材料提供創新空間
    分子馬達值得期待 在生物體與生命過程中,生物分子通過不同層次的自組裝,由微觀到宏觀,自發地形成了複雜且精確的多級結構體系,實現了各種特異性的生物功能。會議執行主席、中科院化學所李峻柏研究員在題為《分子仿生》的主題評述報告中介紹,分子仿生是以人工合成分子或生物基元為研究對象,在分子水平上組裝或製備結構與功能仿生的新材料與新系統,研究與模擬生物體中蛋白的結構與功能、生物膜的選擇性、通透性、生物分子或其類似物的檢測和合成等。
  • 【超分子】上海交通大學張紹東課題組JACS:互鎖籠的可控多級自組裝
    蛋白質的多級結構與其獨特的生理活性密切相關,因此科學家不斷發展全新的組裝基元,嘗試藉助自下而上的策略,來完成對這些複雜自然組裝體從結構到功能的模擬
  • 自組裝構築首例無輔因子的氧化模擬酶材料
    對於輔因子依賴的氧化酶或模擬酶而言,是否能僅通過控制胺基酸基團的排列和協作,實現含有輔因子的活性位點的催化能力,仍是未知數。另一方面,具有複雜結構活性位點的酶在生命起源初始階段的惡劣環境中,以何種分子組裝形式實現催化功能,仍吸引廣泛關注。
  • 《Angew》微流控將量子點和生物分子精準控制嵌入二肽水凝膠
    但是,迄今為止,基於Fmoc-FF的組裝與多個功能分子的截留相結合幾乎完全是在宏觀規模上完成的,並通過改變靜態溶液中的濃度或溶劑進行了研究。為了對自組裝結構的形成進行精確控制,並研究層流中的動態流動而不是燒瓶中一定程度的湍流,微流體技術是首選方法。【科研摘要】作為低分子量水凝膠劑,二肽水凝膠材料適合嵌入多種有機分子和無機納米粒子。
  • 人工模擬葉綠體結構與功能研究取得進展
    近年來,藉助天然ATP合酶的生物活性,構建能進行體外催化生成ATP的超分子組裝體系,成為化學、材料與生物科學領域交叉研究的熱點。在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組科研人員長期致力於活性生物分子馬達ATP合酶的超分子組裝研究,取得了系列原創成果。
  • 上海交通大學陳海峰課題組在結構蛋白與天然無規蛋白的分子力場...
    近日,上海交通大學生命科學技術學院陳海峰教授課題組在J. Chem. Theory Comput.期刊在線發表題為「Well-balanced Force Field ff03CMAP for Folded and Disordered Proteins」的研究成果,提供了一種新的高效而平衡的、能夠同時模擬結構蛋白和天然無規蛋白的分子力場。碩士生張陽鵬為第一作者,陳海峰教授為通訊作者。蛋白質是生命的物質基礎,蛋白質有結構蛋白和天然無規蛋白兩種類別。
  • 蘭州大學卜偉鋒教授課題組:雜臂星形共聚物的多級自組裝過程研究
    眾所周知,兩親性嵌段共聚物、星形嵌段共聚物、雜臂星形共聚物能在「選擇性溶劑」中自組裝形成膠束狀聚集體。源於支鏈或者臂之間產生的拓撲受限效應,後兩類聚集結構更為複雜。近期,蘭州大學卜偉鋒教授課題組報導了以多酸簇合物為核的超分子星形嵌段共聚物(ACS Appl. Mater.
  • 國家納米中心等在自組裝納米材料構築無輔因子的氧化模擬酶研究中...
    近日,中國科學院國家納米科學中心丁寶全課題組與施興華、王會課題組,聯合北京化工大學王振剛課題組、清華大學教授劉冬生,在生物分子自組裝催化研究領域取得新進展。對於輔因子依賴的氧化酶或模擬酶而言,其是否能在缺乏輔因子的情況下,僅依靠分子組裝和胺基酸殘基的協作而實現催化功能,尚不清楚。血紅素蛋白是一類以血紅素(鐵原卟啉)為輔因子的蛋白。在過氧化物酶、血紅蛋白或一系列血紅素模擬酶活性位點中,組氨酸殘基作為配體或酸鹼催化劑,可顯著提升血紅素的催化活性。
  • 自組裝納米材料構築無輔因子的氧化模擬酶研究獲進展
    近日,中國科學院國家納米科學中心丁寶全課題組與施興華、王會課題組,聯合北京化工大學王振剛課題組、清華大學教授劉冬生,在生物分子自組裝催化研究領域取得新進展丁寶全課題組在自組裝生物分子的功能化研究方面已取得一系列進展(Angewandte Chemie International Edition, 2018, 57, 15486; Nature Biotechnology, 2018, 3, 258; Nature Materials, 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0793-6)。